CN101650079B - 太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能热水器，包括：真空集热管和储水箱，所述储水箱包括从内到外依次紧密贴合设置的内胆、夹层胆、保温层和储水箱外壳，所述真空集热管和夹层胆内设置有换热介质，其特征在于，还包括与真空集热管连接的联集箱，联集箱的相对的两侧分别与上、下联集管的一端连接，上、下联集管的另一端与夹层胆连接。本发明提供的热水器于传统直插承压热水器的基础上，在联集箱上下相对的两侧设置联集管与内胆和保温层之间的夹层胆连接形成可循环通路，使换热介质通过联集箱及联集管进入到夹层胆，对内胆中的水进行加热，增大了加热面积，兼具保温作用，使加热、保温效果更好。

Description

太阳能热水器

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器以其节能、安全、环保的优势逐步成为热水器市场的主流。而太阳能热水器的集热能力和保温能力是人们衡量产品的重要因素也是技术上开发改进的要点。目前市场上用的太阳能集热器的类型主要有平板式、真空集热管式、热管式、U型管式四种，其中真空集热管是当前吸热效率最高的集热部件，真空集热管不需要在其表面增加保温层，还能够抗高温、抗击打，而且比其他类型集热器的性价比高，因此真空集热管被广泛采用。目前真空集热管太阳能热水器多为将真空集热管直插入水箱中，利用加热水的循环，使得水箱中的水温升高，但这类热水器防冻性能差、真空集热管内易结水垢、换热效率较低。

针对这种问题，中国专利申请号为02153308.3的发明已公开了一种夹套式全玻璃真空集热管太阳能热水器，将换热夹套焊接在内胆上，真空集热管一端从外壳插入穿过换热夹套，用连接体固定于内胆上面，换热夹套和真空集热管内的工作介质吸收真空集热管从太阳能辐射的能量使工作介质温度上升，通过工作介质加热内胆中的水。但是，换热夹套的设置虽然使内胆中的水与换热夹套中的工作介质进行热交换的面积增大，但工作介质在换热夹套和真空集热管中流动性较差，不能有效地使真空集热管中热的工作介质进入换热夹套中与内胆中的水进行热交换来加热内胆中的水，换热效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能有效提高换热效率的太阳能热水器。

本发明提供的太阳能热水器，包括：真空集热管和储水箱，所述储水箱包括从内到外依次紧密贴合设置的内胆、夹层胆和储水箱外壳，所述真空集热管和夹层胆内设置有换热介质，其特征在于，还包括与真空集热管连接的联集箱，联集箱的相对的两侧分别与上、下联集管的一端连接，上、下联集管的另一端与夹层胆(4)连接。

其中，所述内胆的外壁由热轧钢板构成和其内壁上设有搪瓷，所述热轧钢板厚度为0.8-2.5mm，优选热轧钢板厚度为1.8mm。

其中，所述夹层胆采用热轧钢板，所述热轧钢板厚度为0.8-2.0mm优选热轧钢板厚度为1.5 mm。

较佳的，所述内胆与所述夹层胆之间添加有缓蚀剂。

较佳的，所述热水器还包括设置在储水箱顶部与夹层胆相连的泄压罐。

较佳的，所述换热介质是防冻换热液体。

较佳的，夹层胆和储水箱外壳之间还设置有保温层。

由上可以看出，本发明提供的热水器于传统直插承压热水器的基础上，在联集箱上下相对的两侧设置联集管与内胆和保温层之间的夹层胆连接形成可循环通路，从而使换热介质通过联集箱及联集管进入到夹层胆，对内胆中的水进行加热，增加了换热介质的流动性，提高了传热效率，使加热、保温效果更好。

内胆采用热轧钢板焊接，内壁上覆有搪瓷层，较传统不锈钢内胆而言，防腐效果更好，寿命更长。夹层胆采用厚热轧钢板，内胆与夹层胆之间不搪瓷，添加缓蚀剂，以进一步达到防腐效果。真空集热管和夹层胆中的换热介质可根据实际情况使用或更换防冻换热液体，方便使用。泄压罐对全玻璃真空集热管和夹层胆中的换热介质的压力进行调节，从而可以按需要调节换热效果。

附图说明

图1为本发明热水器的剖面示意图；

图2为本发明热水器的各部件连接示意图；

图3为本发明热水器的整体示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行阐述。

图1为本发明的太阳能热水器的剖面示意图。本发明的太阳能热水器，主要包括：全玻璃真空集热管1和储水箱，所述储水箱包括储水箱外壳2、保温层3、夹层胆4、内胆5、联集箱6、上下联集管7和8、泄压罐9和注液口10。图2为本发明热水器的各部件连接示意图，图3为本发明热水器的整体示意图，图2和图3均为本发明的热水器与图1所示的太阳能热水器剖面相垂直的剖面图。如图2和图3所示，本发明的太阳能热水器还包括冷水入口11和热水出口12。

其中，内胆5嵌套在夹层胆4内、同心设置，并且内胆5外层与夹层胆4内层紧密贴合，夹层胆4外层依次紧密贴合有保温层3和储水箱外壳2。泄压罐9设置在热水器上部，其一端穿过储水箱外壳2和保温层3连接到夹层胆4上。联集箱6上下相对的两侧分别通过上下联集管7、8与夹层胆4连接，全玻璃真空集热管1插入到联集箱6内，从而与夹层胆4通过联集箱6和上下联集管7、8形成一条循环通路，注液口10设置在热水器底部、穿过储水箱外壳2和保温层3与夹层胆4相连，换热介质由注液口10进入到夹层胆4中，并且可以在真空集热管1与夹层胆4通过联集箱6和上下联集管7、8形成这条循环通路中循环流动。与内胆5相连的冷水入口11和热水出口12可设置在热水器下方。

本发明提供的太阳能热水器的工作原理为：冷水通过冷水入口11进入到内胆5中，换热介质通过注液口10进入到夹层胆4中，并可经由联集箱6和上下联集管7、8进入到全玻璃真空集热管1中。当太阳光照射到全玻璃真空集热管1上时，光能转化为热能传递给全玻璃真空集热管1内的换热介质。由于热虹吸现象，热的换热介质向上运行，通过联集箱6和上联集管7进入到夹层胆4内，同时使得换热介质沿夹层胆4运动形成循环流动。热的换热介质通过嵌套在夹层胆4内紧贴夹层胆4的内胆5的内壁，将热量传递给内胆5中的水，通过热交换，水的温度会上升，而换热介质的温度就会下降，经换热后温度降低的换热介质沿介质流动方向运动，从远离真空管的一侧向下运行，经下联集管8和联集箱6返回流到全玻璃真空集热管1内再次吸收太阳光的热量。这样，换热介质经由联集箱6和上下联集管7、8在全玻璃真空集热管1与夹层胆4之间循环流动、与内胆5中的水进行热交换，如此往复不断。与此同时，泄压罐9对全玻璃真空集热管1和夹层胆4中的换热介质的压力进行调节。

其中，本发明提供的太阳能热水器，所述内胆5采用热轧钢板焊接，热轧钢板的厚度为1.0-2.5mm，其中优选1.8mm，其内壁搪瓷，这样较传统不锈钢内胆而言，防腐效果更好，寿命更长；所述夹层胆4采用热轧钢板，该热轧钢板的厚度为0.8-2.0mm，其中优选1.5mm。还可以在内胆5与夹层胆4之间添加缓蚀剂，从而进一步达到防腐效果。

此外，本发明提供的太阳能热水器，还可在上述热水器的保温层3和夹层胆4之间增设一层热反射膜，当夹层胆4中热的换热介质向内胆5中的水传递热量时，也会有一部分热量向外散发，此时热反射膜将散发的热量反射回夹层胆4，这样减少热的换热介质的热量损耗，进一步加强换热效率、节约能源、同时能够增强保温效果。

另外，如图2所示，连接夹层胆4和联集箱6的上联集管7还可设置为多根，同样的，设置下联集管8的数量与之相对应，增大换热介质的流动空间和对流空间，更有利于换热介质在夹层胆4与全玻璃真空集热管1之间的流动，以进一步利于进行热交换。并且，所述上下联集管7、8可采用波纹管来实现。

不仅如此，联集箱6可以是矩形、方形、椭圆形，也可以是与夹层胆4弧形相匹配的其他任何形状，如弧度可为与夹层胆一致的弯月形。上下联集管7、8可以分别与联集箱6焊接相连接，也可以是联集管7、8与联集箱6成一体。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器，包括：真空集热管(1)和储水箱，所述储水箱包括从内到外依次贴合设置的内胆(5)、夹层胆(4)和储水箱外壳(2)，所述真空集热管(1)和夹层胆(4)内注有换热介质，其特征在于，还包括与真空集热管(1)连接的联集箱(6)，联集箱(6)的上侧与夹层胆(4)的圆筒状外壁侧面连接，联集箱(6)的下侧与夹层胆(4)的下面连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述联集箱(6)上下两侧分别设置有联集管(7、8)与所述夹层胆(4)连接。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述内胆(5)外壁采用热轧钢板，内胆(5)内壁覆有搪瓷层。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器，其特征在于，所述热轧钢板厚度为0.8-2.5mm。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述夹层胆(4)采用热轧钢板。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水器，其特征在于，所述热轧钢板厚度为0.8-2.0mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能热水器，其特征在于，所述内胆(5)与所述夹层胆(4)之间添加有缓蚀剂。

8.根据权利要求7所述的太阳能热水器，其特征在于，所述热水器还包括设置在储水箱顶部与夹层胆(4)相连的泄压罐(9)。

9.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述换热介质是防冻换热液体。

10.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述夹层胆(4)和储水箱外壳(2)之间还设置有保温层(3)。

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